一、前言

門(mén)式起重機(jī)作為戶外重大物體的搬運(yùn)設(shè)備， 具有場(chǎng)地利用率高、作業(yè)范圍大、適應(yīng)面廣及通用 性強(qiáng)等特點(diǎn)，在港口貨場(chǎng)用于室外貨場(chǎng)、料場(chǎng)貨及 散貨的裝卸作業(yè)。因此，如何提高安全性就成為需 要解決的首要目標(biāo)。根據(jù)起重機(jī)安全監(jiān)控(GB/ T28264-2012)系統(tǒng)的新標(biāo)準(zhǔn)，必須實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng) 門(mén)式起重機(jī)的一些運(yùn)行參數(shù)，及時(shí)地檢測(cè)并警告 門(mén)式起重機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題，方便設(shè)備 管理人員維護(hù)與維修。

二、門(mén)式起重機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)系統(tǒng)硬件改造

2.1 160t門(mén)式起重機(jī)原系統(tǒng)控制方式

該門(mén)式起重機(jī)160/63/16T三個(gè)起升機(jī)構(gòu)均采 用接觸器控制的單相制動(dòng)切電阻控制方案，主小 車/副小車/大車三個(gè)運(yùn)行機(jī)構(gòu)均采用接觸器控制 的一檔滑行切電阻控制方案。

該門(mén)式起重機(jī)沒(méi)有PLC、調(diào)速器、工控機(jī)及攝 像系統(tǒng)，根據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)，不滿足要記錄起重機(jī)數(shù)據(jù)的 要求，需要改造。

2.2 160t門(mén)吊監(jiān)控系統(tǒng)改造硬件

(1) 數(shù)據(jù)采集控制器:用于整機(jī)的控制，采集 整機(jī)的I/O信號(hào)。單片機(jī)是專門(mén)為起重機(jī)控制開(kāi) 發(fā)的專用控制器。控制器上還有2路485通訊接 口、24路數(shù)量輸入及16路數(shù)字量輸出。

(2) 監(jiān)控主機(jī):監(jiān)控主機(jī)是為安全監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi) 發(fā)的專用控制器，它與數(shù)據(jù)采集控制器之間通過(guò) 以太網(wǎng)通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。監(jiān)控主機(jī)上還有2路 485通訊接口、6路模擬量輸入、2路模擬量輸出、 32路數(shù)量輸人及16路數(shù)字量輸出。監(jiān)控主機(jī)上帶16G的SD存儲(chǔ)卡，它先將國(guó)標(biāo)GBT 28264-2012 要求的需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)以100ms為周期存儲(chǔ)到SD 卡上，每一條數(shù)據(jù)都帶有時(shí)間戳。

(3) 上位機(jī):上位機(jī)為一臺(tái)預(yù)裝了監(jiān)控軟件的 工控機(jī)。工控機(jī)與監(jiān)控主機(jī)之間通過(guò)以太網(wǎng)連接， 上位機(jī)畫(huà)面實(shí)時(shí)顯示整機(jī)的工作狀態(tài)；上位機(jī)將 監(jiān)控主機(jī)SD存儲(chǔ)卡中的數(shù)據(jù)導(dǎo)人到上位機(jī)的數(shù) 據(jù)庫(kù)中，導(dǎo)人后的數(shù)據(jù)可在上位機(jī)畫(huà)面中查詢。

(4) 編碼器:檢測(cè)起升機(jī)構(gòu)的起升高度和運(yùn)行 機(jī)構(gòu)的運(yùn)行行程是通過(guò)分別安裝在卷筒和車輪上 的絕對(duì)值編碼器的計(jì)數(shù)值來(lái)實(shí)現(xiàn)的。編碼器采用 485通訊協(xié)議與數(shù)據(jù)采集控制通訊。

(5) 起重量限制器:起升機(jī)構(gòu)的起重量限制器 儀表盒選用的是帶4-20mA模擬量輸出接口的，將 模擬量信號(hào)接到監(jiān)控主機(jī)上，在監(jiān)控主機(jī)上讀取 起升機(jī)構(gòu)的重量值。

(6) 風(fēng)速儀：風(fēng)速儀儀表盒選用帶4-20mA模 擬量輸出接口的，將模擬量信號(hào)接到監(jiān)控主機(jī)上， 在監(jiān)控主機(jī)上讀取風(fēng)速儀的風(fēng)速值。

(7) 各個(gè)機(jī)構(gòu)的行程限位、超速開(kāi)關(guān)、激光防 撞、保護(hù)限位、聯(lián)動(dòng)臺(tái)及抗風(fēng)防滑等作為整機(jī)電氣 系統(tǒng)的組成部分，各個(gè)信號(hào)都進(jìn)人數(shù)據(jù)采集控制 器內(nèi)，作為整機(jī)控制的一部分。

(8) 攝像系統(tǒng):攝像系統(tǒng)是自成體系的，在大 車的四角端部各安裝一個(gè)攝像頭，用于拍攝大車 行走區(qū)域;在端梁的中部安裝兩個(gè)攝像頭,用于拍 攝吊鉤的運(yùn)行區(qū)域；將各個(gè)網(wǎng)絡(luò)攝像頭通過(guò)網(wǎng)線 連接到電氣室內(nèi)的交換機(jī)上然后在與硬盤(pán)刻錄機(jī) (NVR)連接，硬盤(pán)刻錄機(jī)的視頻接口連接顯示器， 在顯示器上顯示各個(gè)攝像頭的畫(huà)面。

三、門(mén)式起重機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)國(guó)標(biāo)要求及實(shí)現(xiàn)方法

四、門(mén)式起重機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件

4.1程序編輯

程序編輯是對(duì)單片機(jī)Config軟件的編輯。系 統(tǒng)共用丨6塊EDC3200單片機(jī)，1塊MCD1000監(jiān) 控主板，見(jiàn)圖1;由于設(shè)備采集源比較分散，所以程 序是分別在每個(gè)EDC3200單片機(jī)內(nèi)編輯，最后在 通過(guò)以太網(wǎng)傳送到MCD1000內(nèi)統(tǒng)一處理，見(jiàn)圖2。

4.2畫(huà)面處理

將采集的數(shù)據(jù)在Dview中顯示，上位機(jī)畫(huà)面主 要包括：實(shí)時(shí)狀態(tài)、數(shù)據(jù)記錄、故障報(bào)警、打開(kāi)程 序、電路圖及視頻信息這六大部分，每個(gè)畫(huà)面下分 別有相關(guān)對(duì)應(yīng)的內(nèi)容P

例如：實(shí)時(shí)狀態(tài)部分能夠查看整機(jī)的實(shí)時(shí)狀 態(tài)信號(hào)，包括限位、運(yùn)行行程、起升高度、起重量、 工作循環(huán)及累計(jì)工作時(shí)間等。實(shí)時(shí)狀態(tài)下包括：全 車總覽、配電、主起機(jī)構(gòu)、一號(hào)副起、二號(hào)副起、一 號(hào)小車二號(hào)小車及大車機(jī)構(gòu)這個(gè)八個(gè)部分，如圖3 所示。

五、結(jié)論

門(mén)式起重機(jī)安全監(jiān)控管理系統(tǒng)改造方案采用 單片機(jī)控制取消了繼電器控制，簡(jiǎn)化了原來(lái)的控 制線路，減少了故障點(diǎn)。并通過(guò)監(jiān)控主板將采集的 數(shù)據(jù)在工控機(jī)上顯示、存儲(chǔ)。系統(tǒng)滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要 求，能夠查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)等必要參數(shù)，系

統(tǒng)通過(guò)一段時(shí)間的在線監(jiān)測(cè)，運(yùn)行穩(wěn)定，故障率極 低，大大減少了用戶維護(hù)設(shè)備的時(shí)間。